Un equipo de investigación del Instituto de Neurociencias ha descubierto un mecanismo de plasticidad cerebral que permite al cerebro en desarrollo reorganizar sus mapas sensoriales cuando el sentido del tacto se ve afectado. Este hallazgo, publicado en la revista Nature Communications, demuestra que la corteza somatosensorial puede modificar su estructura y funcionalidad ante la ausencia de estímulos táctiles desde el nacimiento. Utilizando un modelo de ratón sin bigotes principales, los investigadores observaron una expansión de las áreas cerebrales responsables de procesar información táctil secundaria. Estos resultados podrían ofrecer nuevas perspectivas sobre la rehabilitación en casos de malformaciones congénitas o pérdidas sensoriales tempranas.
Un equipo de investigación del Instituto de Neurociencias (IN), que forma parte del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, ha revelado un notable hallazgo sobre la capacidad del cerebro en desarrollo para reorganizar sus mapas sensoriales cuando el sentido del tacto se ve comprometido. Este descubrimiento fue publicado en la revista Nature Communications y liderado por la investigadora del CSIC, Guillermina López Bendito.
El estudio demuestra que la corteza somatosensorial, responsable de procesar las sensaciones táctiles, puede modificar su estructura y funcionalidad en respuesta a la falta de estímulos desde el nacimiento. Este avance proporciona nuevas perspectivas sobre la plasticidad neuronal y la adaptabilidad del cerebro ante cambios estructurales.
La investigación se realizó con un modelo de ratón que nace sin bigotes principales, una característica crucial para su percepción táctil. “Nos centramos en el mapa sensorial de la cara del ratón, ya que para estos animales es tan esencial como lo son las manos para los humanos”, explica Mar Aníbal Martínez, primera autora del artículo.
A través de observaciones detalladas, los investigadores encontraron que, en ausencia de los bigotes principales, la región cerebral encargada de procesar esta información desaparece casi por completo. En su lugar, la zona correspondiente a los bigotes más pequeños del labio superior se expande significativamente para ocupar ese espacio. Este fenómeno ocurre únicamente si la pérdida sensorial se produce antes del nacimiento.
Utilizando técnicas avanzadas de análisis genético y bioinformático, el equipo descubrió que el tálamo, que procesa la información táctil de los bigotes del labio, adopta un perfil genético similar al de los bigotes principales cuando estos están ausentes. Esto permite una reorganización cortical efectiva. Además, se constató que la actividad espontánea en el tálamo se redistribuye tras esta pérdida sensorial.
Más allá de los cambios estructurales observados, esta reorganización también tiene repercusiones funcionales significativas. “No solo notamos alteraciones en la anatomía de los mapas sensoriales; los bigotes pequeños del labio adquieren funciones previamente reservadas a los bigotes principales, como la capacidad para discriminar texturas”, afirma López Bendito. Este resultado fue corroborado mediante experimentos conductuales realizados con ratones adultos que habían perdido sus bigotes principales antes de nacer.
Este trabajo pone en evidencia que la reorganización sensorial no depende exclusivamente de la actividad neuronal en el tálamo, sino también de modificaciones en su perfil genético. Según Guillermina López Bendito, “el tálamo ha sido tradicionalmente considerado un mero punto de paso para información entre la periferia y la corteza; sin embargo, nuestros hallazgos demuestran su papel activo en la organización sensorial”.
Los resultados obtenidos podrían ofrecer una mejor comprensión sobre cómo el cerebro reconfigura sus funciones sensoriales tras pérdidas congénitas. “Si un bebé nace sin una mano, es probable que su cerebro realice ajustes similares”, añade López Bendito. Este conocimiento acerca de la plasticidad neuronal podría ser fundamental para desarrollar intervenciones efectivas en casos de malformaciones congénitas o pérdidas sensoriales tempranas.
El proyecto ha sido financiado por diversas entidades, incluyendo el Consejo Europeo de Investigación bajo el programa Horizonte 2020 y otras instituciones relevantes como el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia (SNSF).
El equipo descubrió que el cerebro en desarrollo puede reorganizar sus mapas sensoriales cuando el sentido del tacto se ve afectado, demostrando la plasticidad neuronal y la capacidad del cerebro para adaptarse a cambios estructurales.
Se utilizó un modelo de ratón que nace sin bigotes principales para observar cómo la región del cerebro que procesa esa información desaparece y cómo otras áreas se expanden para ocupar su territorio.
Los bigotes pequeños del labio adquieren funciones que antes eran exclusivas de los bigotes principales, como la capacidad de discriminar texturas, lo que fue comprobado mediante experimentos de comportamiento en ratones adultos.
El tálamo no solo actúa como un relevo de información, sino que también tiene un papel instructivo en la organización de los mapas sensoriales, actuando como un centro de integración sensorial.
Los resultados podrían ofrecer una mejor comprensión sobre cómo el cerebro reorganiza sus funciones sensoriales tras pérdidas físicas, lo cual podría ser útil para mejorar la rehabilitación en casos de malformaciones congénitas o pérdidas sensoriales tempranas.